中继传输技术是无线通信研究中的重要组成，因其能够增强通信覆盖、提升系统容量以及带来协作分集等优势而受到广泛关注。一直以来，人们在理论研究和工程实践中致力于解决如下两个基本问题：其一，如何充分利用中继节点增强目的节点接收机的鲁棒性？其二，如何在获取高分集增益的同时提升资源利用率？近年来，随着中继协作方式、资源优化利用、物理层安全等技术的深入研究，中继传输的有效性和可靠性得到显著提升。而通信需求的不断提高，如下一代无线通信系统、空间信息网络等，对中继传输网络中的新颖协作策略、更高性能传输方案、低复杂度算法实现等方面的研究提出挑战，进一步挖掘中继协作传输网络中的可靠的传输方案值得研究。　　论文基于中继传输网络的基本架构，充分结合分布式空时码理论与设计思路，聚焦关于双向传输、多向传输以及面向大规模天线系统的近满分集分布式空时码传输理论研究，主要贡献包括：　　（1）提出了面向中继节点自信息传输需求的融合转发分布式空时码传输方案，方案兼顾了用户节点信息与中继节点自信息的同时、同频传输，基于“唯一可分解星座对”理论，通过对用户节点与中继节点发送信号集合的联合设计，保证了在最大似然检测器中用户信息与中继节点自信息的唯一识别，丰富了中继节点在协作传输中的角色，提升了协作传输网络中通信节点的灵活性和公平性。具体考虑了中继配置两天线情况下的融合转发分布式空时码传输方案，设计了具有级联 Alamouti 正交结构的融合转发分布式空时码传输方案，并对用户端检测算法、成对错误概率（Pairwise Error Probability，PEP）性能以及系统分集度进行了理论分析，结果表明所提方案在高信噪比时能达到理论的近满分集度。　　（2）研究了多天线多中继双向传输网络中的高分集分布式空时码传输，提出了基于线性弥散（Linear Dispersion，LD）编码的通用分布式空时码传输方案，给出了用户端用于信号检测以及用于性能分析的等效信号收发模型，并理论推导了 PEP 下界ln Nρ／ρ MN，其中ρ为信噪比，N为中继节点个数，M为中继节点天线数；在此基础上，为获取最优分集性能，特别针对中继节点个数为2的幂次方且中继节点配置两天线时的双向传输场景，提出了级联 Alamouti 循环迭代分布式空时码传输方案，通过在用户端对发送信号进行的预编码操作以及在中继节点处对接收信号进行的分布式LD编码处理以提升分集性能，推导了所提方案的PEP上界和下界，得出在高信噪比时PEP的衰减趋势为 ln N ρ／ρ2Ν，达到了通用分布式空时码传输时的理论分集性能下界。　　（3）提出了多用户多向分布式空时码传输方案，具体研究了面向多个用户节点形成单群并实现信息共享的通信策略，考虑多天线单中继协作传输的通用多向分布式空时码方案，该方案拓展了单向、双向中继协作传输策略，具有更高的时频资源利用效率，并理论分析了该单群多向传输网络的 PEP 性能，给出了通用多向分布式空时码传输的PEP下界 lnρ／ρ M (K-1)，其中K表示用户个数，该理论下界表明多用户多向传输网络的性能不仅与中继节点的天线数有关，而且与用户个数也有关，且在多用户多向传输时能够获得更高分集性能。　　（4）研究了信道状态信息未知条件下的非相干分布式空时码传输方案，考虑了中继节点配置大规模天线阵列的场景，基于该场景中信道衰落矩阵的渐近正交特性，分析了最优非相干空时码检测算法，并提出了非相干空时码的设计准则；基于该准则，首先从最优码块结构设计的角度研究了双天线用户节点的非相干空时码传输方案，提出了基于 PSK 信号的非相干空时码结构，理论分析表明该结构不仅能够实现低复杂度的非相干传输，而且可以获得满接收分集度。其次，从最优非相干信号设计的角度研究了双向传输网络中的非相干分布式空时码传输方案，提出了中继节点首先进行非相干信号检测，而后依据检测信号进行信道估计，最后进行下链路多播的非相干双向传输模式，具体给出了双向传输中用户端非相干信号的设计准则，并通过星座旋转的方式优化中继节点处的非相干检测性能，从理论上求解并证明了最优的星座旋转角度。　　通过本论文的研究，丰富了分布式空时码传输相关技术在双向、多向以及大规模天线传输网络中的理论架构，进一步挖掘了分布式空时码在时间和空间维度的传输性能优势。本论文为更加复杂的异构无线协作通信网络研究提供思路，为协作传输技术在工程实践方面的应用奠定理论基础，为相关协作传输方案的设计提供理论依据。